CN101528386A - 连铸结晶器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连铸结晶器，它包括一些围绕铸造横截面的结晶器板，一些冷却通道在所述结晶器板中延伸，其中，所述结晶器板借助一些螺丝元件与一个水箱连接并且所述螺丝元件包括具有螺纹杆的紧固螺栓，所述螺纹杆可拧入到结晶器板(1)中的紧固螺纹(2、3)中。为了在一种此类的连铸结晶器中达到均匀的冷却，所述紧固螺纹以其中心纵轴线分别在两个相邻的冷却剂通道之间延伸地设置，其中，每个螺纹孔的直径大于在两个并排的冷却通道(4)之间的间距，并且用于紧固螺纹的孔与各冷却通道的底面隔开距离地终止，而限定各紧固螺栓的拧入深度。
Description
技术领域
本发明涉及一种连铸结晶器，它包括一些围绕铸造横截面的结晶器板，一些冷却通道在这些结晶器板中延伸，其中，所述结晶器板借助一些螺丝元件与一个水箱连接并且所述螺丝元件包括具有螺纹杆的紧固螺栓，所述螺纹杆可拧入到在结晶器板中的紧固螺纹中。
背景技术
除用于钢坯规格的管式结晶器之外，用于连续铸造钢材的结晶器还包括多个结晶器板，它们组合形成一个空腔。在该空腔中注满和部分凝固液态钢并且使其向下排出。按照该空腔的形状，人们区分为板坯规格、薄板坯规格、大钢坯规格或异形坯规格。
在铸造运行期间，很高的热负荷和机械负荷作用到各结晶器板上，它们几乎无例外地由铜合金制成。现在为了尽管受到作用力但仍使结晶器在铸造期间保持其形状，将各结晶器板在背面紧固在一个水箱上。特别是应借此防止，在一个结晶器的各个结晶器板之间的接触区域内出现较大的间隙。冷却水也不可以不受控地流出和与液态钢发生接触。
按照结晶器的结构形式和尺寸，不同地实现各结晶器板在背面的水箱上的紧固。
在EP 1398099B1和WO 02/07915中公开了一些关于结晶器板的构成的实例。
通常在结晶器板的背面上具有一些螺纹孔，在这些螺纹孔中可拧入螺栓或螺钉。
为了可以确保足够的强度以防铜制紧固元件断裂，紧固螺纹或螺纹孔必须足够深并且具有足够大的直径。
螺纹孔的尺寸、数目和间距还取决于结晶器材料的强度、结晶器板的尺寸和形状以及运行期间的负荷。
除紧固外，结晶器板的背面还需要用于排出极高的热量，这些热量是在钢的凝固和冷却时释放出来的。
与此相应地，在结晶器背面上具有一些冷却通道或冷却孔，通过它们以高的压力和大的速度泵送冷却水。
出于产品质量的原因且由于使用的结晶器板的寿命，必要的是，确保在面积内尽可能均匀的冷却，以便结晶器前面的各个区域与紧挨着的其他区域相比不具有显著较高的温度。
如果在结晶器板中冷却水被引导通过冷却孔，各紧固螺纹可以处在冷却平面的之后。不过，与具有铣削的冷却通道的结晶器板相比，钻孔结晶器板的制造是相当昂贵的。此外可以改变铣削的冷却通道的深度继而可以在结晶器板的长度和宽度上改变在冷却通道与结晶器前面之间的间距并由此适应出现的热负荷。
由上述的WO 02/07915已知一种结晶器装置，在该结晶器装置中，在铜板中设置一些彼此平行的冷却剂孔。各紧固螺栓以其中心纵轴线分别居中地在两个相邻的冷却剂孔之间延伸地设置。
在这样的构成中，各相邻的冷却剂孔的分别位于外部的壁彼此的间距大于紧固螺栓或螺纹孔的外径，紧固螺栓的杆拧入到螺纹孔中。
承载的螺纹部分在这种配置中位于相邻的冷却剂孔之间的壁中。
在现有技术中在具有铣削的冷却通道的结晶器中，各紧固孔和冷却通道并排地设置。
为了仍然达到结晶器板的尽可能均匀的冷却，具有不同的可能性。
沿热流方向在各螺纹孔之前还可以具有一些冷却孔或者所述冷却通道不垂直地在结晶器板的高度上延伸，而是至少最近的通道在各排紧固孔的旁边以一尽可能小的间距绕过紧固孔(弯道狭槽(SlalomSlot))。
发明内容
本发明的目的是，这样地在各结晶器板的背面上设置或构成所述紧固孔和铣削的冷却通道，以致达到一种差不多均匀的冷却。
按照本发明，利用一种具有一些围绕铸造横截面的结晶器板的连铸结晶器达到该目的，一些冷却通道在所述结晶器板中延伸，其中所述结晶器板借助一些螺丝元件与一个水箱连接并且所述螺丝元件包括具有螺纹杆的紧固螺栓，所述螺纹杆可拧入到在结晶器板中的紧固螺纹中，其中，所述紧固螺纹以其中心纵轴线分别在两个相邻的冷却剂通道之间延伸地设置，每个螺纹孔的直径大于在两个并排的冷却通道(4)之间的间距，并且用于紧固螺纹的孔与各冷却通道的底面隔开距离地终止，而限定各紧固螺栓的拧入深度。
因此，用于紧固螺纹的孔不再分开地处在各冷却通道的旁边，而是部分地与各冷却通道重叠或被这些冷却通道断开。
所述紧固螺栓在其拧入到紧固螺纹中时伸入到冷却通道中一段距离之远。不过在冷却通道的区域内紧固螺栓不与紧固螺纹相嵌接，因为在那里没有紧固螺纹。另一方面在各相邻冷却通道的彼此远离的壁区域也具有紧固螺纹，从而因此与居中设置的紧固螺纹相比，在各冷却孔处的断裂强度是较大的。
进行的试验已表明，制造这样的紧固螺纹可以是无困难的并且与在整材中制造紧固螺纹没有区别。此外检验了紧固螺纹是否具有足够的断裂强度。实施的试验表明，通道螺纹在负荷情况下具有可与在整材中的螺纹相比的断裂强度。
当然其直径与整螺纹相比必须大一些，以便它们具有相同的承载面积。承载周长×螺纹深度定义为承载面积。承载周长是螺纹的周长扣除由各冷却通道切除的各圆弧。
重要的是，冷却通道比用于紧固螺纹的孔更深。
为此实现，冷却水位于螺纹的下方(在结晶器热面与紧固螺纹的底面之间)继而在这里也产生冷却作用。
为了在各通道中均匀流动或为了达到较高的流速，在所述紧固螺纹的上方/下方和侧向通过一些填充件减小通道横截面。在各紧固的区域内留有一些用于接纳螺纹嵌入部的小岛(Inseln)。
附图说明
以下将参照附图说明本发明。其中：
图1各紧固螺纹在一个结晶器板的背面中的配置或构成的示意图和
图2图1中的剖面A-A和剖面B-B。
具体实施方式
在图1中用1标记所述结晶器板。
在左侧示出了各紧固螺纹的一种已知的配置，其中，这种配置已在上文用术语“弯道狭槽”提到过。
在此，所述紧固螺纹2被各冷却通道4包围，亦即成弯道状地被围绕。
与此相反，在中间的图中，所述紧固螺纹3的配置是这样的，即它们被各冷却通道4切断或与其部分地重叠。
在各冷却通道4切断各孔3的区域内自然没有了紧固螺纹，如这也由图2、剖面A-A显而易见的那样。
为了进行比较，在图1最右边还示出了一些紧固螺纹5，它们位于各冷却通道之外继而处于整材中。为了实现相同的断裂强度或相同的承载面积，它们只需比被各冷却通道切断的紧固螺纹更小的直径，因为在后者中，在各冷却通道的区域内没有承载的紧固螺纹。
在图2中的剖面B-B示出了一个通过结晶器的整材的横截面，其中孔3未被冷却通道切断。在整材中可看出在那里保留的紧固螺纹2。
如在图2中的剖面A-A所示的那样，各紧固螺纹2或用于这些螺纹的孔与所述冷却通道4的深度相比具有更小的深度，以便即使在拧入紧固螺栓时也能够实现流过冷却通道的冷却剂通流。
Claims (3)
1.连铸结晶器，包括一些围绕铸造横截面的结晶器板(1)，一些冷却通道(4)在所述结晶器板中延伸，其中，所述结晶器板借助一些螺丝元件与一个水箱连接并且所述螺丝元件包括具有螺纹杆的紧固螺栓，所述螺纹杆可拧入到在结晶器板(1)中的紧固螺纹(2、3)中，其中，所述紧固螺纹以其中心纵轴线分别在两个相邻的冷却剂通道之间延伸地设置，每个螺纹孔的直径大于在两个并排的冷却通道(4)之间的间距，并且用于紧固螺纹的孔与各冷却通道的底面隔开距离地终止，而限定各紧固螺栓的拧入深度。
2.按照权利要求1所述的连铸结晶器，其特征在于，所述紧固螺纹(3)的直径与在整材中的紧固螺纹(5)相比构成为较大的，以便它们具有相同的承载面积。
3.按照上述权利要求之一项所述的连铸结晶器，其特征在于，为了在各流动通道中均匀流动或为了达到较高的流速，在所述紧固螺纹(3)的上方和/或下方以及侧向通过一些填充件减小其通道横截面。
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